(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-04
(45)【発行日】2022-04-12
(54)【発明の名称】ワイヤグリッド偏光板及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
G02B 5/30 20060101AFI20220405BHJP
【ＦＩ】
G02B5/30
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018001939
(22)【出願日】2018-01-10
(65)【公開番号】P2019120871
(43)【公開日】2019-07-22
【審査請求日】2020-12-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
(72)【発明者】
【氏名】阿部 創平
(72)【発明者】
【氏名】阿部 裕一郎
【審査官】酒井 康博
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－２７６６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２７６６０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－００９０２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５１３５４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２１５３４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１３４４９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ５／３０
Ｈ０１Ｌ ５１／５０－５１／５６
Ｈ０５Ｂ ３３／００－３３／２８
Ｈ０１Ｌ ２７／３２
Ｇ０２Ｆ １／１３３５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材と、前記透明性基材上に前記波長よりも小さい周期で配列された金属性の凸部を有する格子状パターンを備えるワイヤグリッド偏光板であって、平面視で前記格子状パターンを囲む領域に、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを備え、
平面視で前記格子状パターンを含む領域に、前記スペーサの頂上部と固定された、前記波長に対して透明な透明性保護材を備え、
前記透明性基材と前記透明性保護材とは前記スペーサを介した積層体の封止構造を成し、
前記スペーサは、中間樹脂層と、中間樹脂層を挟持する硬化性接着剤層からなり、前述した各硬化性接着剤層はそれぞれ、中間樹脂層に面していないもう一方の面で、前記透明性基材と、前記透明性保護材と接続されており、
前記透明性基材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差、及び前記透明性保護材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差が、いずれも１０μｍより小さいことを特徴とするワイヤグリッド偏光板。
【請求項2】
前記透明性基材と前記スペーサとの接している幅、及び前記スペーサと前記透明性保護材との接している幅が、いずれも１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤグリッド偏光板。
【請求項3】
次の１）～７）の工程を含むことを特徴とするワイヤグリッド偏光板の製造方法。１）少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材上に、金属製の凸部を有する格子状パターンを、平面視で該格子状パターンの非形成領域で囲むように、複数個配列して形成する工程。
２）平面視で前記格子状パターンを囲むように、前記非形成領域の中に幅３２０μｍ以上の硬化性接着剤を塗布する工程。
３）塗布した前記硬化性接着剤上に、前記硬化性接着剤の形成幅と略同一の中間樹脂層を形成する工程。
４）前記中間樹脂層上に、前記硬化接着剤とは別に、前記中間樹脂層の形成幅と略同一の硬化性接着剤を塗布する工程。
５）４）にて塗布された硬化性接着剤上に、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性保護材を載置する工程。
６）前述した各硬化性接着剤及び中間樹脂層を硬化して、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを形成し、該スペーサと、前記透明性基材及び前記透明性保護材とを固定した積層体を形成する工程。
７）前記積層体を、前記透明性保護材の面側あるいは前記透明性基材の面側の一方から、前記スペーサ形成位置の中央から幅方向における位置精度±２０μｍを通過するようにダイシングして個片化し、ワイヤグリッド偏光板を作製する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置、プロジェクター、測定装置、カメラ等の各種光学機器の部材として用いられるワイヤグリッド偏光板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、画像表示装置では、偏光板を使用する構成が種々提案されている。例えば、液晶表示装置では、透明電極を配置したガラス板により液晶材料を挟み込んだ液晶セルの両面側に直線偏光板が配置されて液晶表示パネルが形成される。また、液晶表示パネルのバックライト側に特定の偏光成分の反射率が高い直線偏光板を配置して、バックライトの利用効率を向上する工夫が図られている。さらに、有機ＥＬ表示装置などでは、直線偏光板と１／４波長板とを積層した円偏光板を画像表示パネルの視認面側に配置することにより、外光の反射防止の機能を付与している。
【0003】
前記のような偏光板には、通常ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素等を含浸させた後、延伸させて一方向に引き延ばして形成される吸着配向型偏光板が用いられているが、耐熱性や厚み、及び光の利用効率の観点から、吸着配向型偏光板に代わる偏光板が検討されている。その代表的な例として、アルミニウムなどの金属膜をエッチング等で格子状にパターニングして形成されたワイヤグリッド偏光板を用いる表示装置が提案されている（例えば特許文献１、２）。
【0004】
ワイヤグリッド（ＷＧ）偏光板は、使用波長域に対して透明なガラスやフィルムなどの透明性基材上にアルミニウムなどの金属膜のグリッド（格子）状パターンを形成した構造からなり、グリッド周期を波長よりも十分小さくすることで、電場の振動方向がグリッドの長手方向（延在方向）に垂直なＴＭ波成分（ＴＭ偏光）を透過し、平行なＴＥ波成分（ＴＥ偏光）を反射する偏光板となる。従って、ＴＭ光透過率が高く、
消光比＝ＴＭ光透過率／ＴＥ光透過率
が大きいことがワイヤグリッド偏光板に第一に必要な光学特性である。
消光比＝ＴＭ光透過率／ＴＥ光透過率
が大きいことがワイヤグリッド偏光板に第一に必要な光学特性である。
【0005】
図９に、ワイヤグリッド偏光板３７、４７を備える液晶表示装置３００の例を示す。液晶表示装置３００は、カラーフィルタ基板３０と、透明性基板４１の片面にＴＦＴアレイと画素電極を少なくとも含むＴＦＴアレイ部４２を具備したＴＦＴアレイ基板４０とが、液晶組成物を封入した液晶層５０を介して貼り合わせられている。さらにワイヤグリッド偏光板３７、４７がカラーフィルタ基板３０の視認面側、及びＴＦＴアレイ基板４０のバックライト側に、それぞれ接着層３６、及び４６を介して貼り合わせられている（尚、ワイヤグリッド偏光板３７、４７の透明性基材は図示を略している）。ワイヤグリッド偏光板４７はワイヤグリッド偏光板３７をＺ方向に反転し、さらにＸ－Ｙ平面で９０度回転したものである。
【0006】
近年、スマートフォンやタブレットなどの携帯機器で、表示装置の視認面側にタッチパネル機能を付加した構成が一般的になりつつある。タッチパネルは、指などのポインターの接触による入力手段として用いられ、タッチパネルのポインターの検出は、そのタッチ部分での静電容量変化により行われる方式が主流となっている。
【0007】
前記のような携帯型の表示装置は、薄型化、軽量化することが求められており、各部材の一体化が進められている。例えば、タッチセンシング機能を液晶セル内に備えるインセル方式は近年積極的に採用されている。
【0008】
さらなる薄型化、軽量化のために、カラーフィルタ基板及び／又はＴＦＴアレイ基板と偏光板を一体化する表示装置の提案がなされている（例えば特許文献３）。このように偏光板を一体化する表示装置においては、耐熱性が高く、液晶表示装置の成膜プロセスにも耐えることからワイヤグリッド偏光板が用いられようとしている。
【0009】
上記のように、ワイヤグリッド偏光板は、光の波長よりも短い周期で、金属膜の格子状のパターンが形成されるが、格子状パターンの厚みは、偏光板として十分な特性を持たせるために、パターンの周期よりも高く形成される必要がある。そのため手で触れたり、空気や水の外力が掛かった場合、非常に脆く、変形・倒壊しやすいことが課題となっている。
【0010】
また、ワイヤグリッド偏光板は、格子状パターンの開口部（スペース部）の幅が光の波長以下と非常に狭いため、パターン端部に液状汚れが付着すると、パターンの凹凸による毛細管現象により開口部内を拡散し、ワイヤグリッド偏光板の光学特性を低下させることが知られている。
【0011】
そこで、例えば特許文献４、及び５には、変形・倒壊の防止や液状汚れからワイヤグリッド偏光板を保護するために、密封包囲部材としてのスペーサ、及びスペーサに相当する保護壁を備えるワイヤグリッド偏光板の構造が開示されている。
【0012】
ところで、ワイヤグリッド偏光板は、大面積のガラス基板上に複数個配列して形成された後、ガラス基板にキズを入れるスクライビング工程や、キズをきっかけにガラス基板を機械的に割るブレーキング工程などを経ることにより個片化される（例えば特許文献６）。しかるに、スクライビング工程やブレーキング工程ではカレット（ガラスのカス）が発生し、カレットが格子状パターンの表面に飛散すると光学特性の低下に繋がる。
【0013】
従来の、特許文献４、５のようにスペーサを備えるワイヤグリッド偏光板においては、前記の個片化時の問題を含めた、変形・倒壊の防止、液状汚れ、及びカレットなどの異物に対する対策を考慮したワイヤグリッド偏光板の構造、及びその製造方法は検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【文献】特許第４９８５０５９号公報
【文献】特開２００７－１０２１７４号公報
【文献】特開２００９－４２３１９号公報
【文献】特表２００５－５１３５４７号号公報
【文献】特許第５１０９５２０公報
【文献】特許第６１６３１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、個片化時を含めて、外力に対して変形・倒壊が防止されるとともに、液状汚れ、カレットなどの異物から保護され、良好な光学特性を維持するワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材と、前記透明性基材上に前記波長よりも小さい周期で配列された金属性の凸部を有する格子状パターンを備えるワイヤグリッド偏光板であって、平面視で前記格子状パターンを囲む領域に、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを備え、平面視で前記格子状パターンを含む領域に、前記スペーサの頂上部と固定された、前記波長に対して透明な透明性保護材を備え、前記透明性基材と前記透明性保護材とは前記スペーサを介した積層体の封止構造を成し、前記スペーサは、中間樹脂層と、中間樹脂層を挟持する硬化性接着剤層からなり、前述した各硬化性接着剤層はそれぞれ、中間樹脂層に面していないもう一方の面で、前記透明性基材と、前記透明性保護材と接続されており、前記透明性基材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差、及び前記透明性保護材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差が、いずれも１０μｍより小さいことを特徴とするワイヤグリッド偏光板としたものである。
【0017】
請求項２に記載の発明は、前記透明性基材と前記スペーサとの接している幅、及び前記スペーサと前記透明性保護材との接している幅が、いずれも１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤグリッド偏光板としたものである。
【0019】
請求項３に記載の発明は、次の１）～７）の工程を含むことを特徴とするワイヤグリッド偏光板の製造方法としたものである。
１）少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材上に、金属製の凸部を有する格子状パターンを、平面視で該格子状パターンの非形成領域で囲むように、複数個配列して形成する工程。
２）平面視で前記格子状パターンを囲むように、前記非形成領域の中に幅３２０μｍ以上の硬化性接着剤を塗布する工程。
３）塗布した前記硬化性接着剤上に、前記硬化性接着剤の形成幅と略同一の中間樹脂層を形成する工程。
４）前記中間樹脂層上に、前記硬化接着剤とは別に、前記中間樹脂層の形成幅と略同一の硬化性接着剤を塗布する工程。
５）４）にて塗布された硬化性接着剤上に、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性保護材を載置する工程。
６）前述した各硬化性接着剤及び中間樹脂層を硬化して、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを形成し、該スペーサと、前記透明性基材及び前記透明性保護材とを固定した積層体を形成する工程。
７）前記積層体を、前記透明性保護材の面側あるいは前記透明性基材の面側の一方から、前記スペーサ形成位置の中央から幅方向における位置精度±２０μｍを通過するようにダイシングして個片化し、ワイヤグリッド偏光板を作製する工程。
１）少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材上に、金属製の凸部を有する格子状パターンを、平面視で該格子状パターンの非形成領域で囲むように、複数個配列して形成する工程。
２）平面視で前記格子状パターンを囲むように、前記非形成領域の中に幅３２０μｍ以上の硬化性接着剤を塗布する工程。
３）塗布した前記硬化性接着剤上に、前記硬化性接着剤の形成幅と略同一の中間樹脂層を形成する工程。
４）前記中間樹脂層上に、前記硬化接着剤とは別に、前記中間樹脂層の形成幅と略同一の硬化性接着剤を塗布する工程。
５）４）にて塗布された硬化性接着剤上に、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性保護材を載置する工程。
６）前述した各硬化性接着剤及び中間樹脂層を硬化して、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを形成し、該スペーサと、前記透明性基材及び前記透明性保護材とを固定した積層体を形成する工程。
７）前記積層体を、前記透明性保護材の面側あるいは前記透明性基材の面側の一方から、前記スペーサ形成位置の中央から幅方向における位置精度±２０μｍを通過するようにダイシングして個片化し、ワイヤグリッド偏光板を作製する工程。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、個片化時においても外力に対して変形・倒壊が防止されるとともに、液状汚れ、カレットなどの異物から保護され、良好な光学特性を維持するワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法が得られる。ハンドリングや搬送も容易となり、製造プロセスの進行もスムーズとなる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明のワイヤグリッド偏光板に係る、（ａ）第１実施形態の模式断面図、（ｂ）（ａ）の破線枠Ａ内の部分拡大図である。
【図2】本発明のワイヤグリッド偏光板に係る、第２実施形態の模式断面図である。
【図3】本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサ用硬化性接着剤の塗布工程を説明するための模式鳥瞰図である。
【図5】本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、複数個の格子状パターンの配列形成から、スペーサと透明性基材及び透明性保護材との固定までを説明するための（左列）模式平面図、（右列）模式断面図である。
【図7】表示装置の視認側のワイヤグリッド偏光板について、格子状パターンを形成する工程例を示す模式断面図である。
【図8】表示装置のバックライト側のワイヤグリッド偏光板について、格子状パターンを形成する工程の例を示す模式断面図である。
【図9】従来のワイヤグリッド偏光板を備える液晶表示装置の例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態に係るワイヤグリッド偏光板及びその製造方法について図面を用いて説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付ける。各図面において、見易さのため構成要素の厚さや比率は誇張されていることがあり、構成要素の数も減らして図示していることがある。また、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で、以下の実施形態に限定されるものではない。
【0023】
［第１実施形態のワイヤグリッド偏光板］
図１（ａ）は、本発明のワイヤグリッド偏光板に係る、第１実施形態の模式断面図である。第１実施形態のワイヤグリッド偏光板１００は、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材１と、透明性基材１上に前記波長よりも小さい周期で配列された金属性の凸部を有する格子状パターン２を備えるワイヤグリッド偏光板であって、平面視で格子状パターン２を囲む領域に、格子状パターン２以上の高さを有するスペーサ３を備えている。また、平面視で格子状パターン２を含む領域に、スペーサ３の頂上部と固定された、前記波長に対して透明な透明性保護材４を備えており、透明性基材１と透明性保護材４とはスペーサ３を介した積層体の封止構造を成している。
図１（ａ）は、本発明のワイヤグリッド偏光板に係る、第１実施形態の模式断面図である。第１実施形態のワイヤグリッド偏光板１００は、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材１と、透明性基材１上に前記波長よりも小さい周期で配列された金属性の凸部を有する格子状パターン２を備えるワイヤグリッド偏光板であって、平面視で格子状パターン２を囲む領域に、格子状パターン２以上の高さを有するスペーサ３を備えている。また、平面視で格子状パターン２を含む領域に、スペーサ３の頂上部と固定された、前記波長に対して透明な透明性保護材４を備えており、透明性基材１と透明性保護材４とはスペーサ３を介した積層体の封止構造を成している。
【0024】
図１（ｂ）は、図１（ａ）の破線枠Ａ内の部分拡大図である。図１（ｂ）に示すように、ワイヤグリッド偏光板１００は、透明性基材１とスペーサ３との最外周の位置の差ｄ１、スペーサ３と透明性保護材４との最外周の位置の差ｄ２がいずれも１０μｍより小さい。尚、図では外周は外側から順にスペーサ３、透明性保護材４、透明性基材１としているがこれに限らない。いずれの順であってもｄ１、ｄ２は１０μｍより小さい。
【0025】
透明性基材１とスペーサ３と透明性保護材４との最外周の位置が一致しないのは、後述のように、ワイヤグリッド偏光板１００はダイシングブレードにより、スペーサの一部を通るようにダイシングされ個片化されて製造されるが、ダイシング加工の位置精度に加えて、ダイシングの対象物である透明性基材１、スペーサ３、透明性保護材４の硬度、弾性率が異なることによる。
【0026】
前記のように、透明性基材１の最外周とスペーサ３の最外周との位置の差、及び透明性保護材４の最外周とスペーサ３の最外周との位置の差が、いずれも１０μｍより小さいことにより、スペーサ３が透明性基材１と透明性保護材４の外周の十分近くまで形成されているため、外周付近に加わる外力に対する透明性基材１及び透明性保護材４の強度が確保され、変形・倒壊が防止される。
【0027】
本発明のワイヤグリッド偏光板１００は、透明性基材１とスペーサ３との接している幅ｗ１（図１（ｂ）参照）、及びスペーサ３と透明性保護材４との接している幅ｗ２が、いずれも１００μｍ以上であることが好ましい。１００μｍ以上とすることで、ワイヤグリ
ッド偏光板の表面に水平な方向から加わる外力に対しても封止構造が維持できる。逆に、ｗ１、ｗ２が１００μｍより小さいと、透明性基材１あるいは透明性保護材４が剥れるリスクが生じる。
ッド偏光板の表面に水平な方向から加わる外力に対しても封止構造が維持できる。逆に、ｗ１、ｗ２が１００μｍより小さいと、透明性基材１あるいは透明性保護材４が剥れるリスクが生じる。
【0028】
ワイヤグリッド偏光板１００におけるスペーサ３の材料としては、紫外線（ＵＶ）または熱により硬化する硬化性接着剤を用いることが好ましい。硬化により封止構造の機械的強度を確保する。接着剤としては、一般的に半導体パッケージ等に使用される接着剤、例えばエポキシ系の接着剤を採用することができる。
【0029】
［第２実施形態のワイヤグリッド偏光板］
図２は、本発明の第２実施形態のワイヤグリッド偏光板２００の模式断面図である。スペーサの構成は、図１の第１実施形態では単層構成であったが、第２実施形態では中間樹脂層１３ａを硬化性接着剤１３ｂ、１３ｃで挟持する多層構造となっている。硬化性接着剤１３ｂ、１３ｃを使用することで、第２実施形態においても透明性基材１及び透明性保護材４と良好な接着と封止性が得られる。
図２は、本発明の第２実施形態のワイヤグリッド偏光板２００の模式断面図である。スペーサの構成は、図１の第１実施形態では単層構成であったが、第２実施形態では中間樹脂層１３ａを硬化性接着剤１３ｂ、１３ｃで挟持する多層構造となっている。硬化性接着剤１３ｂ、１３ｃを使用することで、第２実施形態においても透明性基材１及び透明性保護材４と良好な接着と封止性が得られる。
【0030】
第２実施形態のワイヤグリッド偏光板２００は、多層構造であってもスペーサ１３と、透明性基材１及び透明性保護材４との最外周の位置の差は、図１の第１実施形態と同様に、いずれも１０μｍよりも小さい。さらに、透明性基材１と硬化性接着剤１３ｂとの接している幅、及び硬化性接着剤１３ｃと透明性保護材４との接している幅は、いずれも１００μｍ以上であることが好ましい。尚、中間樹脂層１３の幅は硬化性接着剤１３ｂ、１３ｃの幅と略等しく、中間樹脂層１３の材料としては外力に対して十分な強度が得られるよう、弾性率の大きい樹脂であることが望ましい。
【0031】
［本発明のワイヤグリッド偏光板の製造方法］
以下、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造方法について、主として、図１の単層構造の硬化性接着剤からなるスペーサ３を備える第１実施形態のワイヤグリッド偏光板１００について説明する。
以下、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造方法について、主として、図１の単層構造の硬化性接着剤からなるスペーサ３を備える第１実施形態のワイヤグリッド偏光板１００について説明する。
【0032】
（硬化性接着剤の塗布から積層体の作成まで）
図３は、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサ用硬化性接着剤の塗布工程を説明するための模式鳥瞰図である。図３（ａ）は、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材１上に、金属製の凸部を有する格子状パターン２（簡単のためここでは単数とする。複数の格子状パターンの個片化については図５、図６で後述する）を形成した形態を示している。尚、透明性基材１上に格子状パターン２を形成する工程については、図７、図８で後述する。
図３は、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサ用硬化性接着剤の塗布工程を説明するための模式鳥瞰図である。図３（ａ）は、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材１上に、金属製の凸部を有する格子状パターン２（簡単のためここでは単数とする。複数の格子状パターンの個片化については図５、図６で後述する）を形成した形態を示している。尚、透明性基材１上に格子状パターン２を形成する工程については、図７、図８で後述する。
【0033】
図３（ｂ）は、格子状パターン２を囲む領域にスペーサを形成するための、硬化性接着剤３ｐの塗布途中の様態を示している。硬化性接着剤の塗布は、格子状パターン２の形成領域への影響を極力抑えるために、このようにインクジェット法によって特定部位のみへのパターニングにより行うことが好ましい。インクジェット法は、マスクレス、非接触で、必要な箇所に液滴を着弾させ、材料を除去することなくダイレクトにパターニングすることができる技術である（例えば文献：電子情報通信学会誌、Ｖｏｌ．９０、Ｎｏ．７、２００７、ｐｐ．５４４参照）。図３（ｃ）は硬化性接着剤３ｐのパターニングが終了した形態を示している。尚、硬化性接着剤３ｐのパターニングは、硬化後のスペーサが格子状パターン２以上の高さとなるような膜厚で行う。図２の第２実施形態のワイヤグリッド偏光板においては、透明性基材１上、及びフォトリソ法等で形成した中間樹脂層１３上に、同様にインクジェット法により硬化性接着剤１３ｂ、及びｃのパターニングを行う。
【0034】
図４は、図３に続く本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサ３の
形成と、スペーサ３と透明性基材１及び透明性保護材４との固定を説明するための模式鳥瞰図である。図４（ａ）では、塗布した硬化性接着剤３ｐ上に、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性保護材４を載置している。透明性保護材４としては、少なくとも格子状パターン２の形成領域を覆いつくす大きさのものを使用し、透明性基板１と同等の大きさを持つものを使用することが好ましい。
形成と、スペーサ３と透明性基材１及び透明性保護材４との固定を説明するための模式鳥瞰図である。図４（ａ）では、塗布した硬化性接着剤３ｐ上に、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性保護材４を載置している。透明性保護材４としては、少なくとも格子状パターン２の形成領域を覆いつくす大きさのものを使用し、透明性基板１と同等の大きさを持つものを使用することが好ましい。
【0035】
然る後に、硬化性接着剤３ｐを紫外線（ＵＶ）照射（図４（ｂ））、または加熱（図４（ｂ’））により硬化して格子状パターン２以上の高さを有するスペーサ３を形成し、スペーサ３と、透明性基材１及び透明性保護材４とを固定した積層体５を作成する。図３、図４の工程により、格子状パターン２に触れることなく、透明性基材１及び透明性保護材４がスペーサ３に固定されるとともに封止がなされる。尚、ＵＶ硬化と熱硬化は、接着剤の性状によりどちらか一方を使用してもよく、あるいは両方を使用して一方を仮硬化とし他方を本硬化としてもよい。
【0036】
（複数個の格子状パターンの配列形成からワイヤグリッド偏光板の個片化まで）
図５は、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、複数個の格子状パターンの配列形成から、スペーサと透明性基材及び透明性保護材との固定までを説明するための（左列）模式平面図、（右列）平面図の破線部の模式断面図である。図５（ａ）～（ｃ）の工程は、基本的に図３～図４の工程と同じであるが、格子状パターン２が複数個形成されている点が異なっている。
図５は、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、複数個の格子状パターンの配列形成から、スペーサと透明性基材及び透明性保護材との固定までを説明するための（左列）模式平面図、（右列）平面図の破線部の模式断面図である。図５（ａ）～（ｃ）の工程は、基本的に図３～図４の工程と同じであるが、格子状パターン２が複数個形成されている点が異なっている。
【0037】
図５（ａ）は、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性基材１上に、金属製の凸部を有する格子状パターン２を、平面視で格子状パターンの非形成領域２ｓで囲むように、複数個（図では４×４）配列して形成した形態を示している。
【0038】
図５（ｂ）では、図３（ｂ）、（ｃ）と同様の方法で、平面視で格子状パターン２を囲むように、格子状パターンの非形成領域２ｓの中に硬化性接着剤３ｐを塗布し、図５（ｃ）では、塗布した硬化性接着剤３ｐ上に、少なくとも３８０～７８０ｎｍの可視光波長に対して透明な透明性保護材４を載置した後、硬化性接着剤３ｐを硬化して格子状パターン２以上の高さを有するスペーサ３を形成するとともに、スペーサ３と、透明性基材及び透明性保護材とを固定し封止した積層体５ｍの形態を示している。この工程は、大面積の透明性基材１上で行われるので、大面積基材上に平面視で複数面の封止構造が形成される。
【0039】
図６は、図５に続く本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、個片化を説明するための（左列）模式平面図、（右列）平面図の破線部の模式断面図である。前記のように作成した積層体５ｍを、透明性保護材４の面側からダイシングラインＤＬに沿って、スペーサ３の一部を通るように、ブレード７によりダイシングして個片化し、図１の第１実施形態と同じ形状のワイヤグリッド偏光板１０１、１０２を作製する。尚、図ではブレード７は透明性保護材４の面側から挿入しているが、透明性基材１の面側からであってもよい。
【0040】
より具体的には、透明性保護材４あるいは透明性基材１の一方の面をダイサーに固定し、もう一方の面からスペーサ３の中央部を通過するようにブレード７でダイシングを行う。ダイシングの位置精度は少なくとも±４０μｍの精度で加工できることが望ましく、±２０μｍの精度で加工できることがさらに望ましい。例えば、ダイシング工程で除去されるスペーサ３の幅を１００μｍとすると、ダイシングの位置精度が±２０μｍの場合、図５（ｃ）で積層体５ｍを作成したときのスペーサ３の幅を３２０μｍ以上とすることで、個片化後の各ワイヤグリッド偏光板のスペーサの幅Ｗ（μｍ）は、
（３２０－１００－２０）／２≦Ｗ≦（３２０－１００＋２０）／２
すなわち１００≦Ｗ≦１２０となり、Ｗを１００μｍ以上とすることができる。これによ
り、優れた接着強度が得られるとともに、水平な方向から加わる外力に対しても封止構造が維持できる。尚、格子状パターン２は封止構造により保護されているので、一般的にブレードダイシングに使用される冷却水や冷媒は問題なく使用することができる。
（３２０－１００－２０）／２≦Ｗ≦（３２０－１００＋２０）／２
すなわち１００≦Ｗ≦１２０となり、Ｗを１００μｍ以上とすることができる。これによ
り、優れた接着強度が得られるとともに、水平な方向から加わる外力に対しても封止構造が維持できる。尚、格子状パターン２は封止構造により保護されているので、一般的にブレードダイシングに使用される冷却水や冷媒は問題なく使用することができる。
【0041】
［ワイヤグリッド偏光板の格子状パターンの形成］
以下、透明性基材上に格子状パターンを形成する工程について説明する。
図７は、表示装置の視認側のワイヤグリッド偏光板における格子状パターンを形成する工程の例を示す模式断面図である。ここでは、図９のワイヤグリッド偏光板３７のように、格子状パターン側を視認側とする場合について説明する。
以下、透明性基材上に格子状パターンを形成する工程について説明する。
図７は、表示装置の視認側のワイヤグリッド偏光板における格子状パターンを形成する工程の例を示す模式断面図である。ここでは、図９のワイヤグリッド偏光板３７のように、格子状パターン側を視認側とする場合について説明する。
【0042】
図１～図６では、簡単のため、格子状パターンを金属膜の単層パターンとしたが、実用上、格子状パターンは図７のような多層膜パターンであることが好ましい。格子状パターン２２（図７（４）参照）の原パターンとなる樹脂層パターンの形成は電子線リソグラフィ法、または二光束干渉法等によっても可能であるが、生産性の観点からはインプリント法（例えば文献：「光技術コンタクト」、２０１０年１１月号、日本オプトメカトロニクス協会、参照）によることが好ましい。以下、インプリント法を用いる場合について説明する。
【0043】
（多層膜形成：図７（１））
金属膜２２－ａとしてＡｌを使用する場合、透明性基材との密着性を考慮し、例えばモリブデン・ニオブ合金といった密着補助層２２－ｂを形成した後にＡｌを積層することが好ましい。Ａｌ層の膜厚は２００ｎｍ程度、密着補助層であるモリブデン・ニオブ層の膜厚は２０ｎｍ程度であることが好ましい。また、Ａｇを使用する場合は、耐熱性などの信頼性を考慮して、フルヤ金属株式会社製のＡＰＣ（アルミニウム・パラジウム・銅合金）などを用いることが望ましい。
金属膜２２－ａとしてＡｌを使用する場合、透明性基材との密着性を考慮し、例えばモリブデン・ニオブ合金といった密着補助層２２－ｂを形成した後にＡｌを積層することが好ましい。Ａｌ層の膜厚は２００ｎｍ程度、密着補助層であるモリブデン・ニオブ層の膜厚は２０ｎｍ程度であることが好ましい。また、Ａｇを使用する場合は、耐熱性などの信頼性を考慮して、フルヤ金属株式会社製のＡＰＣ（アルミニウム・パラジウム・銅合金）などを用いることが望ましい。
【0044】
格子状パターン２２の視認側は、外光に対する反射率を極力抑えることが求められる。このため、金属膜表面には低反射加工が必要となる。代表的な低反射加工の例として、めっき液への浸食による酸化黒化処理や、黒化層の積層が挙げられる。黒化層は、黒色の色材を分散させた着色樹脂で構成され、黒色の色材としては、カーボン、カーボンナノチューブあるいは、複数の有機顔料の混合物が適用できる。あるいは無機系の薄膜を積層し、光干渉や光吸収を利用して低反射化する方法もある。以下では黒化層を利用する場合について説明する。
【0045】
図７のように格子状パターン２２側を視認側とする場合は、図７（１）のように、金属膜２２－ａの上に、黒化層２２－ｃを積層することが好ましい。黒化層２２－ｃの膜厚は２０ｎｍ程度であることが好ましい。黒化層２２－ｃの上にはさらに、ドライエッチング時のハードマスク用として、ＳｉＯ２などの膜を積層する場合もある。逆に、透明性基材２１側を視認側とする場合は、金属膜２２－ａと黒化層２２－ｃの積層順は逆となる。
【0046】
（樹脂層塗布：図７（２））
インプリントによる賦形を行うための樹脂層を塗布する。樹脂層の塗布はスピンコーディング法などが採用できる。樹脂としては、例えば東洋合成株式会社製の汎用的なインプリント樹脂ＰＡＣ－０１（商品名）が利用でき、膜厚は溶剤乾燥後の状態で１２０ｎｍ程度が好ましい。
インプリントによる賦形を行うための樹脂層を塗布する。樹脂層の塗布はスピンコーディング法などが採用できる。樹脂としては、例えば東洋合成株式会社製の汎用的なインプリント樹脂ＰＡＣ－０１（商品名）が利用でき、膜厚は溶剤乾燥後の状態で１２０ｎｍ程度が好ましい。
【0047】
（インプリントによる樹脂層のパターニング：図７（３））
インプリント法により、例えば周期１００ｎｍ、線幅５０ｎｍの格子状の樹脂層パターンを形成する。インプリント後の樹脂の架橋は、熱もしくはＵＶによる方法があるが、熱的な影響を避けるには、ＵＶ架橋型の樹脂に対して透明なインプリントモールドを用いる
ＵＶインプリント法が好ましい。
インプリント法により、例えば周期１００ｎｍ、線幅５０ｎｍの格子状の樹脂層パターンを形成する。インプリント後の樹脂の架橋は、熱もしくはＵＶによる方法があるが、熱的な影響を避けるには、ＵＶ架橋型の樹脂に対して透明なインプリントモールドを用いる
ＵＶインプリント法が好ましい。
【0048】
（多層膜のエッチングと樹脂層の剥離：図７（４））
黒化層２２－ｃのパターニングは、樹脂層パターンをマスクとしてウェットエッチングまたはドライエッチングで行うことができる。金属膜２２－ｂのエッチングは黒化層に比べ厚いことや微細加工性を考慮すればドライエッチングによることが好ましい。ドライエッチングは指向性に優れているため、垂直で直線性の良い金属膜パターン２２－ａ’を形成することができる。エッチングガスは、金属膜によって最適なガスは異なるが、フッ素系、塩素系、酸素系ガスなどから適宜選択する。密着補助層２２－ｂのエッチングも同様にウェットエッチングまたはドライエッチングで行うことができる。エッチングマスクである樹脂層パターンは、エッチングレートの調整によりドライエッチング終了と同期して剥離することが可能である。ドライエッチング終了後に残留している場合は、アルカリ系溶液、有機溶剤、酸素プラズマ等により剥離する。
黒化層２２－ｃのパターニングは、樹脂層パターンをマスクとしてウェットエッチングまたはドライエッチングで行うことができる。金属膜２２－ｂのエッチングは黒化層に比べ厚いことや微細加工性を考慮すればドライエッチングによることが好ましい。ドライエッチングは指向性に優れているため、垂直で直線性の良い金属膜パターン２２－ａ’を形成することができる。エッチングガスは、金属膜によって最適なガスは異なるが、フッ素系、塩素系、酸素系ガスなどから適宜選択する。密着補助層２２－ｂのエッチングも同様にウェットエッチングまたはドライエッチングで行うことができる。エッチングマスクである樹脂層パターンは、エッチングレートの調整によりドライエッチング終了と同期して剥離することが可能である。ドライエッチング終了後に残留している場合は、アルカリ系溶液、有機溶剤、酸素プラズマ等により剥離する。
【0049】
図８は、表示装置のバックライト側のワイヤグリッド偏光板における格子状パターン２２’（図８（４）参照）を形成する工程の例を示す模式断面図である。ここでは、格子状パターン２２’側をバックライト側とする場合を示している。例えば図９のワイヤグリッド偏光板４７はワイヤグリッド偏光板３７を上下反転し、さらにＸ－Ｙ平面で９０度回転したものであるため、格子状パターン２２’側がバックライト側となる。
【0050】
バックライト側に形成するワイヤグリッド偏光板は、再帰反射による光取出し効率の向上効果が求められるため、金属膜表面はＴＥ偏光の反射率が高いことが望ましい。尚、再帰反射とは、入射光が再び光源へ向かって反射する現象である。従って、多層膜の構成は図８（１）のようになり、低反射化のための黒化層は不要であり、金属膜２２－ａと密着補助層２２－ｂのみとなる。逆に、透明性基材２１側をバックライト側とする表示装置の場合も、多層膜の層構成は図８（１）と同じである。
【0051】
以上のように、バックライト側に設置されるワイヤグリッド偏光板では黒化層を必要とせず、従って、図８の格子状パターン２２’の形成工程は、黒化層の形成とエッチングを必要としない点が図７と異なるのみであり、その他は図７と同じであるので、説明を省略する。
【0052】
以上説明したような方法により、複数個の格子状パターンを配列形成し、透明性基材とスペーサと透明性保護材からなる積層体の封止構造を作製し、ワイヤグリッド偏光板の個片化を経て、本発明のワイヤグリッド偏光板は製造される。本発明のワイヤグリッド偏光板は以下のような長所を有する。
１）透明性保護材を有するため、手で触れたり、空気や水で圧力をかけることによる格子状パターンの変形、倒壊は起きにくい。
２）格子状パターンの上部を透明性保護材で覆い、スペーサを介して封止構造をとることにより、格子状パターンの微細な凹部への液状汚れの侵入や、凸部上への個片化時のカレットなどの異物の付着を防ぐことができる。
３）スペーサが透明性基材と透明性保護材の外周の十分近くまで形成されるため、個片化時を含め、外周付近に加わる外力に対する透明性基材及び透明性保護材の強度が確保され、変形・倒壊が防止される。
４）１）～３）の長所によりハンドリングや搬送も容易となり、全工程をクリーンルーム内で実施することができるとともに、後工程や使用時に汚れや異物が付着するリスクが解消されるので、良好な光学特性を維持するワイヤグリッド偏光板が得られる。
１）透明性保護材を有するため、手で触れたり、空気や水で圧力をかけることによる格子状パターンの変形、倒壊は起きにくい。
２）格子状パターンの上部を透明性保護材で覆い、スペーサを介して封止構造をとることにより、格子状パターンの微細な凹部への液状汚れの侵入や、凸部上への個片化時のカレットなどの異物の付着を防ぐことができる。
３）スペーサが透明性基材と透明性保護材の外周の十分近くまで形成されるため、個片化時を含め、外周付近に加わる外力に対する透明性基材及び透明性保護材の強度が確保され、変形・倒壊が防止される。
４）１）～３）の長所によりハンドリングや搬送も容易となり、全工程をクリーンルーム内で実施することができるとともに、後工程や使用時に汚れや異物が付着するリスクが解消されるので、良好な光学特性を維持するワイヤグリッド偏光板が得られる。
【符号の説明】
【0053】
１００・・・・・ワイヤグリッド偏光板（本発明の第１実施形態）
１０１、１０２・・・個片化後のワイヤグリッド偏光板（本発明の第１実施形態）
２００・・・・・ワイヤグリッド偏光板（本発明の第２実施形態）
１・・・・・・・透明性基材
２・・・・・・・格子状パターン
２ｓ・・・・・・格子状パターンの非形成領域
３、１３・・・・スペーサ
３ｐ・・・・・・・硬化性接着剤（硬化前）
１３ａ・・・・・・・中間樹脂層
１３ｂ、１３ｃ・・・硬化性接着剤
４・・・・・・・透明性保護材
５、５ｍ・・・・積層体
６・・・・・・・インクジェットヘッド
７・・・・・・・ブレード
ＤＬ・・・・・・ダイシングライン
２１・・・・・・透明性基材
２２、２２’・・・・・・格子状パターン
２２－ａ・・・・金属膜、 ２２－ａ’・・・・金属膜パターン
２２－ｂ・・・・密着補助層、 ２２－ｂ’・・・・密着補助層パターン
２２－ｃ・・・・黒化層、 ２２－ｃ’・・・・黒化層パターン
３００・・・・・液晶表示装置
３０・・・・・・カラーフィルタ基板
３１・・・・・・透明性基板
３２・・・・・・ブラックマトリクス
３３（Ｒ）・・・カラーフィルタ層（赤）
３３（Ｇ）・・・カラーフィルタ層（緑）
３３（Ｂ）・・・カラーフィルタ層（青）
３４・・・・・・平坦化層
３５、４５・・・配向膜
３６、４６・・・接着層
３７、４７・・・ワイヤグリッド偏光板
４０・・・・・・ＴＦＴアレイ基板
４１・・・・・・第２の透明性基板
４２・・・・・・ＴＦＴアレイ部
５０・・・・・・液晶層
１０１、１０２・・・個片化後のワイヤグリッド偏光板（本発明の第１実施形態）
２００・・・・・ワイヤグリッド偏光板（本発明の第２実施形態）
１・・・・・・・透明性基材
２・・・・・・・格子状パターン
２ｓ・・・・・・格子状パターンの非形成領域
３、１３・・・・スペーサ
３ｐ・・・・・・・硬化性接着剤（硬化前）
１３ａ・・・・・・・中間樹脂層
１３ｂ、１３ｃ・・・硬化性接着剤
４・・・・・・・透明性保護材
５、５ｍ・・・・積層体
６・・・・・・・インクジェットヘッド
７・・・・・・・ブレード
ＤＬ・・・・・・ダイシングライン
２１・・・・・・透明性基材
２２、２２’・・・・・・格子状パターン
２２－ａ・・・・金属膜、 ２２－ａ’・・・・金属膜パターン
２２－ｂ・・・・密着補助層、 ２２－ｂ’・・・・密着補助層パターン
２２－ｃ・・・・黒化層、 ２２－ｃ’・・・・黒化層パターン
３００・・・・・液晶表示装置
３０・・・・・・カラーフィルタ基板
３１・・・・・・透明性基板
３２・・・・・・ブラックマトリクス
３３（Ｒ）・・・カラーフィルタ層（赤）
３３（Ｇ）・・・カラーフィルタ層（緑）
３３（Ｂ）・・・カラーフィルタ層（青）
３４・・・・・・平坦化層
３５、４５・・・配向膜
３６、４６・・・接着層
３７、４７・・・ワイヤグリッド偏光板
４０・・・・・・ＴＦＴアレイ基板
４１・・・・・・第２の透明性基板
４２・・・・・・ＴＦＴアレイ部
５０・・・・・・液晶層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
